Luận văn thạc sĩ: Tổng hợp và ứng dụng xúc tác quang Mn-MoS2/rGO trong xử lý chất màu

Nghiên cứu tổng hợp vật liệu xúc tác MoS2-RGO biến tính với Mn và đánh giá hiệu quả ứng dụng cho quá trình quang phân hủy chất ô nhiễm Rhodamine B dưới tác

• Chuyên ngành: Khoa học vật liệu
• Đề tài: Nghiên cứu tổng hợp đặc trưng xúc tác MoS2/rGO biến tính với Mn và ứng dụng cho quá trình quang phân hủy Rhodamine B trong vùng ánh sáng khả kiến
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ

Tóm tắt

I. Tổng quan về xúc tác MoS2 rGO biến tính Mn

Luận văn nghiên cứu vật liệu xúc tác quang MoS2/rGO biến tính Mn. MoS2 là vật liệu bán dẫn có năng lượng vùng cấm hẹp. Vùng cấm này phù hợp với ánh sáng khả kiến. Vật liệu này hấp thụ tốt photon trong vùng nhìn thấy. Nhờ vậy nó hoạt động dưới ánh sáng mặt trời. Tuy nhiên MoS2 có nhược điểm lớn. Tốc độ tái tổ hợp electron và lỗ trống quang sinh diễn ra nhanh. Điều này làm giảm hiệu suất quang xúc tác. Hai giải pháp được đề xuất để khắc phục. Giải pháp thứ nhất là tạo compozit với rGO. Giải pháp thứ hai là biến tính bằng kim loại chuyển tiếp Mn. rGO đóng vai trò chất dẫn điện tốt. Nó nhận và vận chuyển electron quang sinh. Mn tạo thêm mức năng lượng trong vùng cấm. Mục tiêu là phân hủy chất màu Rhodamine B. RhB là phẩm nhuộm độc hại cho môi trường. Nghiên cứu hướng tới xử lý triệt để chất ô nhiễm này.

1.1. Vật liệu MoS2 và đặc tính bán dẫn

MoS2 là molypden disunfua có cấu trúc lớp đặc trưng. Mỗi lớp gồm nguyên tử Mo kẹp giữa hai lớp lưu huỳnh. Các lớp liên kết với nhau bằng lực Van der Waals yếu. Năng lượng vùng cấm của MoS2 nằm trong khoảng phù hợp ánh sáng khả kiến. Đặc tính này cho phép vật liệu hấp thụ photon vùng nhìn thấy. MoS2 được tổng hợp bằng nhiều phương pháp khác nhau. Phương pháp thủy nhiệt cho hiệu quả cao và dễ kiểm soát. Vật liệu này có diện tích bề mặt lớn. Nhờ vậy nó tăng số tâm hoạt động xúc tác. Tuy nhiên hoạt tính quang xúc tác của MoS2 đơn lẻ còn thấp.

1.2. Rhodamine B và nhu cầu xử lý

Rhodamine B là phẩm màu tổng hợp dùng nhiều trong công nghiệp. Công thức phân tử là C28H31ClN2O3 với khối lượng 479,02. RhB có dạng tinh thể màu nâu đỏ ánh xanh lá. Chất này dễ hòa tan trong nước và cồn. Khi hòa tan nó có màu đỏ và phát huỳnh quang xanh lục. Độ hấp thụ quang cực đại tại bước sóng 553 nm. RhB chứa nhiều vòng thơm benzen bền vững. Khi tích tụ đủ nồng độ trong cơ thể nó gây hại gan thận. Chất này có nguy cơ gây ung thư cao. Việc xử lý triệt để RhB là nhu cầu cấp thiết hiện nay.

II. Vấn đề tái tổ hợp electron của xúc tác MoS2

MoS2 đơn lẻ gặp hạn chế nghiêm trọng khi làm xúc tác quang. Khi ánh sáng chiếu vào, electron nhảy lên vùng dẫn. Lỗ trống hình thành tại vùng hóa trị. Cặp electron và lỗ trống này gọi là cặp quang sinh. Chúng cần tách rời để tham gia phản ứng oxi hóa khử. Nhưng trong MoS2 chúng tái tổ hợp rất nhanh. Quá trình tái tổ hợp giải phóng năng lượng vô ích. Điều này làm giảm mạnh hiệu suất phân hủy chất màu. Số electron tham gia phản ứng giảm đi đáng kể. Hệ quả là tốc độ phân hủy RhB chậm. Diện tích bề mặt riêng của MoS2 cũng còn hạn chế. Số tâm hoạt động không đủ nhiều. Khả năng dẫn điện kém cản trở vận chuyển điện tích. Các nhược điểm này khiến MoS2 chưa đạt hiệu quả mong muốn. Vì vậy cần cải tiến cấu trúc vật liệu. Việc kết hợp với chất dẫn điện và biến tính kim loại trở thành hướng đi tất yếu. Đây là cơ sở khoa học của toàn bộ nghiên cứu.

2.1. Cơ chế tái tổ hợp điện tích quang sinh

Khi photon đủ năng lượng chiếu vào MoS2, electron bị kích thích. Electron di chuyển từ vùng hóa trị lên vùng dẫn. Lỗ trống mang điện dương ở lại vùng hóa trị. Cặp điện tích này phải tách ra mới tạo gốc tự do. Gốc tự do mới phân hủy được chất màu. Tuy nhiên trong MoS2 cặp điện tích hút nhau mạnh. Chúng tái tổ hợp trước khi đến bề mặt. Năng lượng bị mất dưới dạng nhiệt hoặc ánh sáng. Hiệu quả quang xúc tác vì thế suy giảm rõ rệt. Đây là rào cản chính của vật liệu bán dẫn đơn lẻ.

2.2. Hạn chế về độ dẫn và diện tích bề mặt

MoS2 nguyên chất có độ dẫn điện không cao. Electron quang sinh khó di chuyển nhanh ra ngoài. Điều này làm tăng khả năng tái tổ hợp. Diện tích bề mặt riêng của vật liệu cũng còn hạn chế. Số tâm phản ứng tiếp xúc với chất màu ít. Khả năng hấp phụ RhB lên bề mặt giảm theo. Hấp phụ kém làm chậm bước đầu của phản ứng. Các lớp MoS2 dễ kết tụ lại với nhau. Sự kết tụ che lấp nhiều tâm hoạt động. Những yếu tố này cùng nhau hạ thấp hiệu suất xử lý chất màu trong thực tế.

III. Phương pháp tổng hợp MoS2 rGO biến tính Mn

Nghiên cứu sử dụng hai giải pháp đồng thời để cải thiện vật liệu. Giải pháp đầu là tạo compozit MoS2 với rGO. Giải pháp sau là biến tính bằng kim loại Mn. rGO được tổng hợp từ graphen oxit qua quá trình khử. Phương pháp khử nhiệt tách bớt nhóm chức oxi. Vật liệu GO ban đầu chế tạo bằng oxi hóa graphit. Sau đó GO được khử thành rGO dẫn điện tốt. MoS2 tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt. Phương pháp này cho tinh thể đồng đều và độ tinh khiết cao. Quá trình biến tính đưa ion Mn vào mạng MoS2. Mn tạo mức năng lượng mới trong vùng cấm. Mức này bẫy electron và giảm tái tổ hợp. Compozit Mn-MoS2/rGO kết hợp ưu điểm cả ba thành phần. rGO nhận và vận chuyển electron nhanh. Mn kéo dài thời gian sống điện tích. MoS2 cung cấp tâm hoạt động quang. Vật liệu được đặc trưng bằng nhiều kỹ thuật hiện đại. Các kỹ thuật gồm XRD, SEM, TEM và UV-Vis-DRS. Chúng xác nhận cấu trúc và tính chất quang của sản phẩm.

3.1. Quy trình tổng hợp và biến tính vật liệu

GO được điều chế từ graphit bằng phương pháp oxi hóa khử. Quá trình này gắn nhiều nhóm chức oxi lên bề mặt. Sau đó GO được khử nhiệt để tạo rGO. Nhiệt độ nung ảnh hưởng lớn đến chất lượng rGO. MoS2 tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt trong autoclave. Tiền chất molypden và lưu huỳnh phản ứng ở nhiệt độ cao. Ion Mn được thêm vào để biến tính cấu trúc. Cuối cùng MoS2 biến tính kết hợp với rGO tạo compozit. Tỷ lệ thành phần được khảo sát kỹ lưỡng. Tỷ lệ tối ưu cho hoạt tính xúc tác cao nhất.

3.2. Các phương pháp đặc trưng cấu trúc

Nhiễu xạ tia X xác định pha tinh thể và cấu trúc vật liệu. Hiển vi điện tử quét cho thấy hình thái bề mặt. Hiển vi điện tử truyền qua quan sát cấu trúc lớp chi tiết. Phổ hồng ngoại nhận diện các nhóm chức hóa học. Phổ phản xạ khuếch tán UV-Vis-DRS đo năng lượng vùng cấm. Phổ năng lượng tia X xác định thành phần nguyên tố. Đẳng nhiệt hấp phụ N2 đo diện tích bề mặt riêng. Phổ Raman đánh giá mức độ khuyết tật của rGO. Các kỹ thuật này cùng xác nhận chất lượng vật liệu tổng hợp.

IV. Kết quả quang phân hủy RhB và ứng dụng

Vật liệu Mn-MoS2/rGO cho hoạt tính quang xúc tác vượt trội. Hiệu suất phân hủy RhB cao hơn hẳn MoS2 đơn lẻ. Việc biến tính Mn kéo dài thời gian sống điện tích. rGO vận chuyển electron quang sinh hiệu quả. Nhờ vậy tốc độ tái tổ hợp giảm rõ rệt. Số gốc tự do hoạt động tăng lên. Các gốc này tấn công và phân hủy phân tử RhB. Phản ứng diễn ra dưới ánh sáng khả kiến. Vật liệu hấp thụ tốt ánh sáng vùng nhìn thấy. Động học phản ứng tuân theo mô hình bậc nhất biểu kiến. Vật liệu còn giữ hoạt tính sau nhiều chu kỳ tái sử dụng. Khả năng tái sử dụng tốt giúp tiết kiệm chi phí. Ứng dụng chính là xử lý nước thải chứa chất màu. Phẩm nhuộm dệt may là nguồn ô nhiễm lớn. Vật liệu này mở hướng xử lý xanh và bền vững. Nó tận dụng năng lượng mặt trời sẵn có. Kết quả khẳng định tiềm năng ứng dụng thực tế. Nghiên cứu góp phần giải quyết ô nhiễm môi trường nước.

4.1. Hiệu quả phân hủy và cơ chế quang xúc tác

Compozit Mn-MoS2/rGO đạt hiệu suất phân hủy RhB cao. Dưới ánh sáng khả kiến phản ứng diễn ra nhanh. Mn tạo bẫy electron trong vùng cấm. rGO dẫn electron ra xa lỗ trống. Cặp điện tích vì thế tách rời hiệu quả. Electron tạo gốc superoxit từ oxi hòa tan. Lỗ trống tạo gốc hydroxyl từ nước. Hai loại gốc này oxi hóa mạnh phân tử RhB. Cấu trúc vòng thơm bị bẻ gãy dần. Sản phẩm cuối là các chất vô cơ ít độc. Cơ chế này giải thích hoạt tính vượt trội của vật liệu.

4.2. Khả năng tái sử dụng và ứng dụng thực tế

Vật liệu giữ được hoạt tính sau nhiều lần sử dụng lại. Độ bền cấu trúc cao giúp vật liệu ổn định. Khả năng tái sử dụng làm giảm chi phí xử lý. Đây là yếu tố quan trọng cho ứng dụng quy mô lớn. Vật liệu phù hợp xử lý nước thải dệt nhuộm. Nguồn nước thải này chứa nhiều phẩm màu độc hại. Công nghệ tận dụng ánh sáng mặt trời miễn phí. Quá trình thân thiện môi trường và tiết kiệm năng lượng. Hướng nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn cao. Nó góp phần bảo vệ nguồn nước sạch cho cộng đồng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT. Quá trình quang xúc tác. Khái niệm quang xúc tác.

Vật liệu molypden disunfua (MoS2). Cấu trúc của MoS2. Ứng dụng của MoS2. Các phương pháp tổng hợp MoS2.

Vật liệu graphen. Cấu trúc của graphen. Tính chất của graphen. Các phương pháp tổng hợp graphen.

Phương pháp tách lớp cơ học. Phương pháp lắng đọng pha hơi (CVD). Phương pháp phân hủy nhiệt SiC và các chất nền khác. Phương pháp điện hóa.

Phương pháp tách lớp trong pha lỏng. Phương pháp oxi hóa khử từ graphit. Vật liệu graphen oxit (GO). Cấu trúc của GO.

Tính chất của GO. Các phương pháp tổng hợp GO. Vật liệu graphen oxit dạng khử rGO. Cấu trúc vật liệu rGO.

Các phương pháp tổng hợp rGO. Phương pháp khử nhiệt. Phương pháp khử hóa học. Các phương pháp chế tạo vật liệu compozit MoS2/rGO.

Phương pháp vi sóng. Phương pháp nhiệt phân. Phương pháp thủy nhiệt. Biến tính MoS2/rGO bằng kim loại chuyển tiếp.

Bản chất quá trình biến tính. Các kim loại sử dụng cho quá trình biến tính. Cấu trúc vật liệu MoS2 biến tính bởi kim loại chuyển tiếp. Cơ chế xúc tác quang trên vật liệu biến tính.

Ứng dụng làm xúc tác quang trong xử lý chất màu của MoS2. Tổng hợp vật liệu. Tổng hợp vật liệu GO. Tổng hợp vật liệu rGO.

Tổng hợp vật liệu MoS2. Tổng hợp vật liệu biến tính Mn-MoS2. Tổng hợp vật liệu compozit MoS2/rGO. Tổng hợp vật liệu biến tính Mn-MoS2/rGO.

Các phương pháp đặc trưng vật liệu. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD). Phương pháp phổ hồng ngoại (IR). Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM).

Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) và kính hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao (HR-TEM). Phương pháp phổ năng lượng tia X (EDX hay EDS). Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 (BET). Phương pháp phổ điện tử quang tia X (XPS).

Phương pháp phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến UV-Vis. Phương pháp phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại - khả kiến (UV-Vis - DRS). Phương pháp phổ Raman. Phương pháp cộng hưởng thuận từ điện tử (EPR).

Phương pháp phổ tổng trở điện hóa (EIS). Phương pháp ICP-OES. Đánh giá hoạt tính quang xúc tác của vật liệu. Xác định điểm đẳng điện của vật liệu.

Đánh giá khả năng hấp phụ RhB của vật liệu. Đánh giá khả năng hoạt tính quang xúc tác của vật liệu. Động học phản ứng quang xúc tác của vật liệu. Xác định sản phẩm trung gian trong quá trình phân hủy RhB.

Đánh giá khả năng tái sử dụng của vật liệu. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Kết quả tổng hợp vật liệu GO, rGO. Sự hình thành vật liệu GO.

Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến quá trình hình thành rGO. Các đặc trưng cấu trúc của vật liệu GO và rGO đã tổng hợp. Hoạt tính quang xúc tác của vật liệu rGO. Kết quả tổng hợp vật liệu MoS2.

Đặc trưng cấu trúc vật liệu MoS2. Hoạt tính quang xúc tác của vật liệu MoS2. Kết quả tổng hợp vật liệu compozit MoS2/rGO. Ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần đến đặc trưng cấu trúc và hoạt tính xúc tác của vật liệu compozit MoS2/rGO.

Ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần đến đặc trưng cấu trúc của vật liệu MoS2/rGO. Ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần đến hoạt tính quang xúc tác của vật liệu MoS2/rGO. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy nhiệt đến cấu trúc và hoạt tính quang xúc tác của vật liệu compozit MoS2/rGO. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy nhiệt đến cấu trúc của vật liệu compozit MoS2/rGO.

Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy nhiệt đến hoạt tính quang xúc tác của vật liệu compozit MoS2/rGO. Kết quả tổng hợp vật liệu Mn-MoS2/rGO. Đặc trưng cấu trúc vật liệu Mn-MoS2/rGO. Hoạt tính quang xúc tác của vật liệu Mn-MoS2/rGO.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình quang xúc tác trên các vật liệu MoS2/rGO và 3%Mn-MoS2/rGO. Ảnh hưởng của cường độ nguồn sáng. Ảnh hưởng của nồng độ RhB ban đầu. Ảnh hưởng pH của dung dịch.

Ảnh hưởng của các chất dập tắt gốc tự do. So sánh đặc trưng cấu trúc và hoạt tính quang xúc tác của các tổ hợp vật liệu. Đặc trưng cấu trúc của các tổ hợp vật liệu. Hoạt tính quang xúc tác của các tổ hợp vật liệu.

Khả năng quang xúc tác của Mn-MoS2/rGO dưới các nguồn sáng khác nhau. Độ bền hoạt tính xúc tác vật liệu Mn-MoS2/rGO. 123 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN. 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

126 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu và Chú thích tiếng Anh Chú thích tiếng Việt từ viết tắt ASMT Sunlight Ánh sáng mặt trời Đẳng nhiệt hấp phụ-giải hấp BET Brunauer-Emmett-Teller phụ N2 ở 77K EDX Energy-dispersive X-ray Tán xạ năng lượng tia X Eg Band gap energy Năng lượng vùng cấm Electrochemical impedance Quang phổ trở kháng điện EIS spectroscopy hóa EPR Electron paramagnetic resonance Cộng hưởng thuận từ điện tử FFT Fast Fourier Transforms Biến đổi Fourier nhanh Inductively coupled plasma optical Quang phổ phát xạ quang ICP-OES emission spectroscopy plasma GO Graphene oxide Graphen oxit High-performance liquid Sắc ký lỏng áp suất cao –phổ HPLC-MS chromatography–Mass Spectrometry khối IR Infrared Hồng ngoại PZC The point of zero charge Điểm điện tích không rGO Reduced graphene oxide Graphen oxit dạng khử RhB Rhodamine B Rhodamin B SEM Scanning Electron Microscopy Hiển vi điện tử quét Nhiễu xạ điện tử vùng lựa SAED Selected Area Electron Diffraction chọn TEM Transmission Electron Microscopy Hiển vi điện tử truyền qua UV-Vis Ultraviolet – Visible Tử ngoại - khả kiến UV-Vis- Ultraviolet – Visible Diffuse Phổ phản xạ khuếch tán tử DRS Reflectance Spectroscopy ngoại – khả kiến XPS X-ray photoelectron Spectroscopy Phổ quang điện tử tia X XRD X – ray Diffraction Nhiễu xạ tia X DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1. Diện tích bề mặt riêng của vật liệu MoS2/rGO tổng hợp theo các phương pháp khác nhau. Các kim loại chuyển tiếp được sử dụng để biến tính MoS2/rGO. Hóa chất sử dụng cho nghiên cứu.

Thành phần của các nguyên tố trong mẫu compozit MoS2/rGO. Giá trị năng lượng vùng cấm Eg của các mẫu vật liệu compozit MoS2/rGO (180oC – X). Dữ liệu của các mẫu compozit MoS2/rGO (180oC-X) (X = 2/1; 4/1 và 6/1) thu được từ mô hình động học Langmuir-Hinshelwood. Giá trị Eg của các mẫu vật liệu compozit MoS2/rGO (4/1-T).

Dữ liệu của các mẫu compozit MoS2/rGO (4/1-T) từ mô hình động học Langmuir-Hinshelwood. Giá trị hệ số g của các mẫu MoS2 và các mẫu X%Mn-MoS2/rGO (X = 1%Mn, 3%Mn, 5%Mn và 7%Mn). Giá trị năng lượng vùng cấm Eg của các mẫu vật liệu compozit X%Mn- MoS2/rGO (X = 1%Mn, 3%Mn, 5%Mn và 7%Mn). Thành phần các nguyên tố trong mẫu 3%Mn-MoS2/rGO.

Dữ liệu của các mẫu x%Mn-MoS2/rGO thu được từ mô hình động học Langmuir-Hinshelwood. Ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng đến hiệu quả phân hủy RhB sau 4 giờ phản ứng. Hiệu quả quang xúc tác phân hủy RhB với các nồng độ ban đầu khác nhau sau 4 giờ phản ứng. Hiệu quả quang xúc tác của các vật liệu đến quá trình quang xúc tác phân hủy RhB dưới sự ảnh hưởng của pH.

Hiệu suất quang phân hủy RhB và dữ liệu mô hình động học Langmuir - Hinshelwood với sự có mặt của các chất dập tắt của mẫu 3%Mn-MoS2/rGO. Giá trị hệ số g của các mẫu MoS2, 3%Mn-MoS2, MoS2/rGO và 3%Mn- MoS2/rGO. Dữ liệu của các mẫu vật liệu thu được từ mô hình động học Langmuir- Hinshelwood. Dữ liệu từ mô hình động học Langmuir-Hinshelwood của mẫu 3%Mn.MoS2/rGO với sự ảnh hưởng của các đèn khác nhau.

121 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1. Cơ chế xúc tác quang của chất bán dẫn. Cơ chế quang xúc tác của vật liệu biến tính. (a) Cấu trúc không gian 3 chiều của MoS2 và (b) Cấu trúc MoS2 đơn lớp 8 Hình 1.

Mô hình cấu trúc đa tinh thể của MoS2. Tinh thể graphit (A), dạng 3D của các tấm graphen trong mạng lưới graphit (B) và sự phân cấp của các hydrocacbon thơm từ benzen đến graphen. Lớp bong graphen từ graphit được tách ra bởi băng keo (a) và những lớp bong cho nhiều màu sắc bởi độ dày khác nhau dưới kính hiển vi quang học (b). Sản xuất graphen bằng phương pháp lắng đọng pha hơi của graphen.

Phương pháp epitaxy sản xuất graphen. Sơ đồ minh họa cho quá trình bóc lớp graphit bằng điện hóa. Sơ đồ minh họa cho quá trình bóc lớp trong pha lỏng. Sơ đồ chuyển hóa graphit thành graphen.

Cấu trúc của GO. Các phương pháp tổng hợp GO sử dụng graphit, axit và các tác nhân oxi hóa hóa học. Quá trình khử GO về rGO. Sơ đồ quá trình khử GO về rGO bằng tác nhân khử axit ascorbic.

Mô hình của vật liệu graphen (a), MoS2 (b) và compozit MoS2/rGO (c). Mô hình tổng hợp vật liệu MoS2/GR bằng phương pháp vi sóng. Sơ đồ tổng hợp MoS2/rGO theo phương pháp nhiệt phân (i) hòa tan trong nước, (ii) loại nước, (iii) nhiệt phân dưới dòng Ar ở 900oC, (iv) thu hồi bột lơ lửng bằng phương pháp siêu âm. Tổng hợp vật liệu compozit MoS2/rGO theo phương pháp thủy nhiệt.

(a) Cấu trúc mặt trên và (b) cấu trúc mặt bên của Mn pha tạp MoS2 đơn lớp. Cấu trúc nguyên tử của Mn biến tính MoS2 đơn lớp với đối xứng C2v (c) và đối xứng D3h (d). Cấu trúc của vật liệu Zn-MoS2-RGO. Cơ chế của quá trình quang xúc tác trên vật liệu Ag-MoS2/rGO.

Sơ đồ tổng hợp GO. Sơ đồ tổng hợp rGO. Sơ đồ tổng hợp MoS2. Sơ đồ tổng hợp Mn-MoS2.

Sơ đồ tổng hợp MoS2/rGO. Sơ đồ tổng hợp Mn. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát hoạt tính xúc tác quang của vật liệu. Giản đồ XRD của mẫu vật liệu graphit và GO.

Giản đồ XRD của các mẫu rGO ở các nhiệt độ nung khác nhau. Ảnh TEM và HRTEM của rGO ở nhiệt độ nung 200oC (a), 400oC (b) và 600oC (c). Phổ FTIR của GO và rGO. Phổ Raman của GO và rGO-600oC.

Ảnh SEM của mẫu graphit (a), GO (b) và rGO (c). Ảnh TEM của vật liệu GO (a) và rGO (b). Đường đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 (a) và đường phân bố kích thước mao quản (b) của GO và rGO. Phổ UV-Vis DRS của GO và rGO.

Sự thay đổi nồng độ RhB theo thời gian trong quá trình quang phân hủy trên rGO .